智慧是奇跡皇冠上的寶石。
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《創(chuàng)造亞當(dāng)》局部。米開朗基羅
“人們通常只會(huì)在真理面前偶爾駐足。”——溫斯頓·丘吉爾
地球氣候宜人，水量充沛；地球含有豐富的各類元素；地球上既有海洋，也有大陸；地球生命很早就已開始孕育……這一切，最終導(dǎo)致了人類——這種擁有自我意識(shí)的生物在宇宙中出現(xiàn)。
一個(gè)行星同時(shí)擁有以上這些條件的確非常罕見(jiàn)。莫非地球是一個(gè)被優(yōu)選過(guò)的地方？莫非這是一種精心設(shè)計(jì)？
在下結(jié)論前，有必要以實(shí)事求是的態(tài)度，回答三個(gè)問(wèn)題。
地出。阿波羅17號(hào) / NASA
第一個(gè)問(wèn)題，生命產(chǎn)生的條件是什么？
生命的產(chǎn)生需要一般條件，也需要特殊條件。地球生命產(chǎn)生的特殊條件在別處是否也有可能具備？
假如外星生命的結(jié)構(gòu)與地球生命相似，那么僅銀河系，就存在著幾十億個(gè)符合條件的行星。
近年來(lái)的系外行星研究結(jié)果已經(jīng)明確，宇宙中形態(tài)各異的巖石質(zhì)行星不計(jì)其數(shù)。
如果這些行星和它們的太陽(yáng)距離恰到好處，如果它們擁有一個(gè)和地球相似的大氣層，那里就可能有液態(tài)水。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，探測(cè)系外行星的大氣結(jié)構(gòu)也已經(jīng)越來(lái)越可行。
銀河系想像圖。NASA
當(dāng)然，除此之外，宇宙中也存在著對(duì)生命不利的因素。
如果行星位于星系中心，所在區(qū)域恒星密度過(guò)高，就容易被超新星爆發(fā)“消毒”。
的確，星系中心的恒星密度高了，超新星爆發(fā)的概率也會(huì)高；但與此同時(shí)，重元素的生產(chǎn)速度也快了，復(fù)雜生命出現(xiàn)的時(shí)間有可能更早。幾十億年時(shí)間才演化出人類，或許只是因?yàn)榈厍螂x銀河系中心太遠(yuǎn)。
只有當(dāng)行星離超新星非常近——比銀河中心平均星際距離還近，或者恰好被超新星爆發(fā)的波束照到的時(shí)候，才有可能被“消毒”。即便被照到，也不會(huì)造成徹底的滅絕——因?yàn)椴ㄊ嬖诘臅r(shí)間很短，一次只能“消毒”半面。只要大氣層還在，只要生命的種子還在，一旦環(huán)境恢復(fù)，復(fù)雜生命便會(huì)卷土重來(lái)。
木星和木衛(wèi)一。新視野探測(cè)器 / NASA
其次，如果行星所在的太陽(yáng)系中沒(méi)有木星這樣的大家伙，就有可能經(jīng)受更多的小行星轟擊，進(jìn)而使生命的誕生更加困難。
一個(gè)沒(méi)有木星的太陽(yáng)系可能會(huì)保留更多的小行星，但它們同時(shí)也失去了被擾動(dòng)的機(jī)會(huì)，失去了闖入內(nèi)太陽(yáng)系的機(jī)會(huì)。
頻繁的生命滅絕事件也許會(huì)使復(fù)雜生命出現(xiàn)得較晚，但同時(shí)會(huì)加速生命的分化，提升智慧生命出現(xiàn)的概率。
行星狀星云“科胡特克4-55”。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡 / NASA
最后，如果宇宙太年輕，那就不會(huì)有足夠多的重元素，而這是生命的必要條件；如果生命出現(xiàn)得太晚，也會(huì)沒(méi)有充足的時(shí)間演化出文明。
人類在宇宙中的出現(xiàn)時(shí)間相對(duì)較早。但在太陽(yáng)系誕生前，制造恒星和行星的材料，就已經(jīng)廣泛分布在了各個(gè)星系中。
在我們發(fā)現(xiàn)的備選宜居行星中，有一部分年齡已經(jīng)超過(guò)70億至90億歲。由此可見(jiàn)，地球生命很有可能不是宇宙中的首例。
系外行星HD 189733b想像圖。這是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的首個(gè)含有有機(jī)分子的系外行星。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡 / NASA
第二個(gè)問(wèn)題，生命產(chǎn)生的條件是否罕見(jiàn)？
著名的德雷克方程可以用來(lái)推算智慧文明的數(shù)量。
根據(jù)目前所知，我們可以推算出銀河系大約有一萬(wàn)億到十萬(wàn)億個(gè)有主行星（不包括流浪行星），其中五百億至八百億是潛在的宜居行星。這些行星是巖石質(zhì)的，溫度適宜，也有液態(tài)水存在的條件。
更重要的是，它們擁有構(gòu)建生命的元素材料。
根據(jù)近年的研究，周期表上幾乎所有的元素遍布整個(gè)宇宙，而且含量不少。
特別令人吃驚的是，這些元素能夠以有機(jī)分子的形態(tài)存在于太空里。銀河中心的“人馬座B”分子云不但有水，還有糖和苯。
不但分子云，原行星盤（能夠形成太陽(yáng)系的盤狀氣體塵埃團(tuán)）和從恒星流失的物質(zhì)中，都存在著甲酸乙酯和n-丙基氰這樣的復(fù)雜有機(jī)分子。
萬(wàn)事俱備。生命在宇宙中出現(xiàn)的基數(shù)是很大的。
40多億年前的地球想像圖。NASA
把無(wú)機(jī)物變成有機(jī)物是容易的，把沒(méi)有生命的有機(jī)物變成生命就難了。在科學(xué)上，這是一個(gè)概率。
在我們身上，這個(gè)概率是100%。但在別處，這個(gè)概率是多少，到目前為止還不得而知。
如果10-25%的備選行星（或衛(wèi)星）能夠產(chǎn)生生命，那么銀河系存在或存在過(guò)生命的星球數(shù)量大約是200億。這是一個(gè)比較樂(lè)觀的估計(jì)。
按照保守估計(jì)，這個(gè)概率可能是百萬(wàn)分之一。也就是說(shuō)，銀河系存在或存在過(guò)生命的星球數(shù)量大約是4萬(wàn)。
我們對(duì)大型的、特殊的、多細(xì)胞的、使用工具的生命最感興趣。尤其是能夠跨越浩瀚的太空，和我們對(duì)話的生命。
但是從具備自我復(fù)制能力的有機(jī)分子到人類，需要幾十億年。很難說(shuō)智慧生命出現(xiàn)的概率究竟有多高。但是很明顯，這里運(yùn)氣的成份很大。恒定的溫度、正確的進(jìn)化和幸運(yùn)的偶然都必不可少。否則，生命只能在低級(jí)形態(tài)徘徊。
寒武紀(jì)古生物化石。加州大學(xué)伯克利分校
與其說(shuō)我們是進(jìn)化的必然結(jié)果，倒不如講是個(gè)意外。從萬(wàn)事俱備的地球，到人類的出現(xiàn)，這個(gè)概率，樂(lè)觀一點(diǎn)的話也許只有百萬(wàn)分之一。也許十億個(gè)地球才有機(jī)會(huì)出現(xiàn)一次人類。
也許銀河系有2億個(gè)行星存在有能力和我們對(duì)話的智慧生命；但如果保守一點(diǎn)的話，這個(gè)概率只有前面這個(gè)數(shù)字的2萬(wàn)5千分之一。
換句話說(shuō)，生命也許常見(jiàn)，智慧生命肯定罕見(jiàn)。
這是通過(guò)有根有據(jù)的科學(xué)計(jì)算得出的結(jié)論，是我們真誠(chéng)面對(duì)各種不確定性后得出的結(jié)論。
地球。國(guó)際空間站 / NASA
第三個(gè)問(wèn)題，如果我們沒(méi)有在條件符合的地方發(fā)現(xiàn)生命，又意味著什么？
正如前文所述，這是一個(gè)概率問(wèn)題。我們應(yīng)該繼續(xù)尋找。我們無(wú)需把信心寄托在可以被證偽的推測(cè)上?？茖W(xué)是一種方法，它能讓人學(xué)會(huì)用自己的眼睛看世界。
生命是一頂奇跡的皇冠，而智慧是這頂皇冠上的寶石。無(wú)論是大眾還是學(xué)界，不相信存在地外生命的人已經(jīng)不多。只要我們足夠幸運(yùn)，在一代人的時(shí)間里，找到地外生命的證據(jù)不是幻想。
Ethan Siegel 文 / 老孫 譯
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